KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI LABORATORIUM GEOKIMIA
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK ACARA 3 : TITRASI ION BIKARBONAT
DISUSUN OLEH : JIHAN FATHIN SALSABILA
(23/523232/TK/57842) KELOMPOK 20
ROMBONGAN B2 : JUMAT (13.00 - 14.40) ASISTEN KELOMPOK:
FADHIL WIRAKUSUMA ASISTEN ACARA:
LAILA BUNGA AQILAH YUNANTO BUDI PRASETYO
YOGYAKARTA 2024
I. TUJUAN
• Menentukan konsentrasi ion bikarbonat pada sampel air.
• Menggunakan hasil titrasi laboratorium untuk membandingkan kandungan bikarbonat dalam sampel air yang di titrasi saat fieldtrip.
• Menganalisis peran ion bikarbonat dalam keseimbangan asam-basa air.
II. ALAT DAN BAHAN Alat
1. Labu erlenmeyer 2. Buret 50 mL 3. Penjepit buret 4. Statif
5. Karet penghisap 6. Pipet gondok 50 mL 7. Beaker glass
8. Corong 9. pH meter 10. Pipet tetes 11. Pipet ukur
Bahan 1. HCl 0,1 N 2. Akuades 3. Methyl orange 4. Sampel air
III. PROSEDUR KERJA
a. Pembuatan larutan reference Ambil 50 mL akuades kemudian masukkan ke dalam labu erlenmeyer, ukur dan pastikan pH awalnya menggunakan pH meter.
Ambil 1 hisap methyl orange kemudian masukan ke dalam akuades 50 mL. Goyangkan sehingga keduanya
tercampur sempurna.
Buka pemutar buret sehingga larutan HCl perlahan menetes ke akuades. Lakukan secara perlahan dan goyangkan labu erlenmeyer agar campuran bereaksi sempurna.
Ukur pH akuades yang sudah tercampur dengan HCl 0,1 N hingga menghasilkan pH tepat 4,3 menggunakan
pH meter.
Tuang larutan HCl 0,1 N ke dalam buret 50 mL. Atur hingga larutan HCl berada pada posisi 0.
Jika pH akuades sudah turun menjadi 4,3 gunakan larutan tersebut sebagai larutan reference.
b. Pengukuran bikarbonat pada sampel air
IV. HASIL PERCOBAAN a. Laboratorium
Konsentrasi HCl : 0,1 N
Volume 1 HCl : 34 mL
Volume 2 HCl : 34,04 mL
Volume sampel : 50 mL
Suhu -
𝐾𝐻𝐶𝑂3 = 𝑀𝐻𝐶𝑙𝑥𝑉𝐻𝐶𝑙
𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑥1000 = 0,1𝑥0,4
50 𝑥1000 = 0,8 𝑚𝑚𝑜𝑙/𝐿 b. Fieldtrip
Konsentrasi HCl : 0,1 N
Volume 1 HCl : 0 mL
Volume 2 HCl : 0,9 mL
Ambil 50 ml sampel air kemudian masukkan ke dalam labu erlenmeyer, kemudian ukur menggunakan pH
meter sehingga diketahui nilai pH awalnya.
Ambil 1 hisap methyl orange kemudian masukan ke dalam sampel air 50 mL. Goyangkan sehingga keduanya
tercampur sempurna.
Buka pemutar buret sehingga larutan HCl perlahan menetes ke sampel air. Lakukan secara perlahan dan goyangkan labu erlenmeyer agar campuran bereaksi sempurna.
Perhatikan perubahan warna yang terjadi pada sampel air. Jika warna sampel air sudah mendekati dengan warna larutan reference maka tutup buret sehingga tidak ada lagi larutan HCl yang menetes.
Tuang larutan HCl 0,1 M ke dalam buret 50 mL. Atur hingga larutan HCl berada pada posisi 0.
Ukur pH sampel air yang sudah dititrasi hingga menghasilkan pH tepat 4,3 menggunakan pH meter.
Hitung nilai bikarbonat (DIN 38409-7:2005-12) menggunakan rumus:
Jika pH sampel air sudah turun menjadi 4,3 maka catat volume HCl yang berkurang dari dalam buret.
Volume sampel : 50 mL
Suhu 32,4 C
𝐾𝐻𝐶𝑂3 = 𝑀𝐻𝐶𝑙𝑥𝑉𝐻𝐶𝑙
𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑥1000 = 0,1𝑥0,9
50 𝑥1000 = 1,8 𝑚𝑚𝑜𝑙/𝐿
V. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini berjudul “Titrasi Ion Bikarbonat”. Praktikum kali ini dilaksanakan pada tanggal 20 September di laboratorium Geokimia. Tujuan dari praktikum kali ini yaitu agar dapat mengetahui kadar atau konsentrasi ion bikarbonat dalam sampel air kaliulo serta dapat membandingkan hasil titrassi di laboratorium dengan hasil titrasi di lokasi fieldtrip.
Lokasi pengamatan 1 berada di sumber mata air panas Kaliulo, lokasi koordinat berada pada 49S 441897E 9206957N dan lokasi administratif berada pada Desa Klepu, Kecamatan Pringapus, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Lokasi pengamatan terletak 110 meter dari lokasi pengamatan 3 ke arah selatan. Kenampakan sekitar utara dan timur berupa landaian. Selatan dan barat berupa tinggian.
Morfologi mata air kali ulo yang terletak pada lereng timur gunung ungaran dengan dimensi panjang 3 meter, lebar 3 meter, dan kedalaman sekitar 3 meter.
Terdapat bubble yang keluar dari dasar kolam air akibat adanya panas bumi. Mata air kaliulo mengandung ion bikarbonat maka dari itu diperlukan analisis lebih lanjut untuk dapat mengetahui konsentrasi ion bikarbonat dalam sampel air.
Titrasi merupakan suatu metode analisis kuantitaif untuk mengetahui komponen tertentu pada suatu sampel dengan menambahkan volume tertentu dari larutan standar. . Larutan standar adalah larutan yang konsentrasinya sudah diketahui secara pasti. Larutan standar yang digunakan adalah larutan HCl. Ion bikarbonat yang terkandung dalam sampel dapat ditentukan dengan metode titrasi asidimetri. Titrasi asidimetri adalah titrasi yang menggunakan larutan ber-ph asam sebagai larutan standar. Penambahan larutan HCl ke dalam larutan yang mengandung ion bikarbonat. dapat diselidiki dengan bantuan indikator methyl orange.
Terdapat 2 cara untuk mengetahui TAT yaitu menggunakan pH dan juga indicator asam-basa. Pada praktikum ini menggunakan cara indicator asam basa, Indikator ditambahkan pada titrat sebelum proses titrasi dilakukan. Indicator akan
merubah warna larutan pada trayek pH tertentu. Praktikum ini tidak menggunakan cara pH dikarenakan pertimbangan waktunya sebab saat menggunakan cara ini akan memakan banyak waktu pengukuran pH dan penyesuaian pH saat titrasi nya itu juga terlalu ribet sehingga indicator asam- basa merupakan pilihan yang tepat.
Namun cara ini juga terdapat kekurangan seperti perbedaan pandangan tiap praktikan saat penyamaan warna larutan yang sudah dititrasi dengan larutan referencenya.
Prosedur kerja praktikum kali ini pertama tama disipakan alat dan bahannya terlebih dahulu.
Gambar alat dan bahan yang diperlukan untuk praktikum
Selanjutnya pasang buret pada statif dengan cara menyesuaikan klem nya diputar hingga statifnya pada posisi yang tepat. Pastikan posisi statif tegak untuk memudahkan pembacaan skala. Apabila statif masih miring itu akan mempengaruhi keakurasikan titrasi.
Gambar pemasangan buret pada statif
Setelah dipasang, letakkan corong kaca pada bagian atas buret kemudian ambil HCl 0,1N, tuang ke buret sedikit terlebuh dahulu. Penuangan awal ini bertujuan untuk membilas buret supaya buret yang digunakan tidak terkontaminasi hal lain seperti air contohnya, itu akan mempengaruhi konsentrasi HCl, maka dari itu sebelum digunakan buret harus dibilas menggunakan larutan standar. Lalu setelah dibilas buret diisi HCl secukupnya dan seperlunya saja. Pastikan saat pengisian buret tidak ada gelembung sedikitpun sepanjang buret dan pastikan pula keran bagian bawah sudah terisi HCl.
Gambar pengisian buret oleh HCl 0,1N
Prosedur selanjutnya adalah pengambilan sampel air kali ulo dan sudah disimpan di dalam kulkas, ambil sampel sebanyak 50mL menggunakan pipet gondok dan ball pipet sebagai penyedotnya. Baiknya sebelum dilakukan pemipetan sampel pipet volume dibilas menggunakan larutan sampel supaya minim kontaminan. Setelah itu diambil sampel airnya,, perhatikan saat pengambilan sampel air pastikan di pipet gondok tidak terdapat gelembung sedikitpun dan perhatikan pula ketepatan garis volumenya pastikan pembacaan volumenya sudah tepat meniscus bawah .
Gambar praktikan sedang memipet sampel air kaliulo
Setelah pengambilan sampel sampel dimasukan ke Erlenmeyer 50mL, lalu ditetesi 1 hisap pipet metyl orange. Methyl orange adalah suatu indikator pH yang umum digunakan dalam titrasi asam-basa. Methyl orange berubah warna dalam rentang pH sekitar 3.1 hingga 4.4. Pada pH di bawah 3.1, warna larutan akan berwarna merah, dan pada pH di atas 4.4, warnanya akan beralih menjadi keorenan. Setelah ditambah indicator larutan sampel dihomogenkan dengan cara digojog perlahan.
Gambar sampel dimasukan dalam Erlenmeyer kemudian ditetesi indicator
Gambar larutan sampel setelah diberi indicator metyl orange
Letakan Erlenmeyer dibawah buret kemudian lakukan proses titrasi dengan membuka keran secara perlahan. Tangan kanan praktikan mengojog Erlenmeyer perlahan sedangkan tangan kiri praktikan membuka keran secara perlahan. Titrasi dihentikan hingga warna titran berubah dari oren pekat ke oran terang (mendekati warna larutan reference). Larutan reference ini sudah disediakan oleh laboran sehingga praktikan tidak perlu membuatnya. Apabila warna titran sudah sesuai dengan larutan reference kemudian hentikan titrasi dan baca skala pada buret. Hasil pembacaan merupakan volume akhir dari HCl, untuk mengetahui volume HCl yang digunakan untuk titrasi cara nya dengan mengurangkan volume awal sebelum titrasi dengan volume akhir setelah titrasi. Setelah didapatkan data pengamatan kemudian dilakukan perhitungan konsentrasi ion bikarbonat dalam sampel air kaliulo.
Gambar praktikan melakukan titrasi titran
Dari hasil praktikum di laboratorium diperoleh data pengamatan dan hasil titrasi sebagai berikut
Konsentrasi HCl : 0,1 N
Volume 1 HCl : 34 mL
Volume 2 HCl : 34,04 mL
Volume sampel : 50 mL
Suhu -
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan diketahui sampel air yang dianalisis menggunakan metode titrasi dengan larutan titrat berupa HCl 0,1 N dan menggunakan indikaator metyl orange. Setelah dilakukan titrasi tercapai TAT ditandai dengan perubahan warna larutan dari jingga pekat ke jingga terang dan didapatkan volume HCl yaitu 0,4 mL. Sehingga setelah dilakukan perhitungan diperoleh konsentrasi ion bikarbonat dalam sampel air Kaliulo yaitu 0,8mmol/L. Adapun hasil titrasi di Lokasi fieldtrip sebagai berikut :
Konsentrasi HCl : 0,1 N
Volume 1 HCl : 0 mL
Volume 2 HCl : 0,9 mL
Volume sampel : 50 mL
Suhu 32,4 C
Dari data tersebut diperoleh konsentrasi ion bikarbonat sampel yaitu sebesar 1,8mmol/L Dari hasil analisis yang dilakukan, diperoleh konsentrasi ion bikarbonat di laboratorium sebesar 0,8 mmol/L, sedangkan konsentrasi yang diperoleh saat titrasi langsung di lokasi fieldtrip adalah 1,8 mmol/L. Perbedaan ini menunjukkan adanya peningkatan konsentrasi ion bikarbonat pada sampel yang diambil di lapangan dibandingkan dengan sampel yang dianalisis di laboratorium.
Perbedaan konsentrasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain
1. Sampel air di Lokasi fieldtrip mungkin terpengaruh oleh berbagai factor lingkungan seperti aktivitas biologis atau adanya liimbah yang tidak terdeteksi saat pengukuran atau analisis di laboratorium, misalnya saat di lapangan di kolam mata air terdapat sumber organic yang dapat meningkatkan konsentrasi ion bikarbonat.
2. Waktu pengambilan sampel juga mempengaruhi kadar ion bikarbonat. Pada saat titrasi di lapangan langsung sampell air yang diambil saat iru pada suhu relative tinggi, Pada suhu yang lebih tinggi, gas CO₂ cenderung terlarut lebih baik dalam air. Ketika CO₂ terlarut, ia bereaksi dengan air untuk membentuk asam karbonat (H₂CO₃), yang selanjutnya terdisosiasi menjadi ion bikarbonat (HCO₃⁻) dan ion hidrogen (H⁺).
Peningkatan suhu dapat menggeser kesetimbangan ini, menghasilkan lebih banyak ion bikarbonat. Reaksi kesetimbangan nya sebagai berikut :
Akibatnya kadar bikarbonat di lapangan lebih tinggi dibandingkan analisis di laboratorium, sebab sampel di lab sudah disimpan dalam jangka waktu yang luamayan lama dalam lemari pendingin.
3. Jika di laboratorium dilakukan dengan lebih teliti, bisa saja hasilnya lebih akurat dibandingkan dengan titrasi di lapangan yang mungkin dilakukan dengan kondisi yang kurang terkontrol dan terburu-buru.
4. Ketepatan pengukuran volume dan konsentrasi reagen titrasi sangat penting. Kesalahan dalam pengukuran bisa menghasilkan hasil yang berbeda antara titrasi laboratorium dan lapangan.
5. Faktor-faktor seperti tekanan atmosfer, keberadaan ion lain dalam air, dan kualitas peralatan yang digunakan juga dapat mempengaruhi hasil titrasi. Hal lain seperti keadaan sekitar dilapangan juga mempengaruhi hasil titrasi misalkan medan tanah yang digunakan untuk meletakan buret kurang rata sehingga pembacaan volumya juga kurang akurat.
6. Pengadukan yang tidak merata atau tidak cukup dapat mempengaruhi homogenitas larutan dan, akibatnya, hasil titrasi kurang sesuai.
Konsentrasi bikarbonat ini menunjukkan tingkat kehadiran bikarbonat dalam air tersebut. Sebagai bagian dari analisis air, konsentrasi bikarbonat dapat memberikan informasi tentang karakteristik kimia air dan proses geokimia yang terjadi di sumbernya.
Dalam konteks geotermal, tingkat bikarbonat ini dapat memberikan petunjuk tentang interaksi air dengan mineral dan aktivitas geotermal di daerah tersebut. Di banyak mata air panas, konsentrasi bikarbonat dapat bervariasi tetapi seringkali berada dalam rentang yang lebih tinggi, seperti 5 hingga 20 mmol/L atau bahkan lebih, tergantung pada geokimia dan aktivitas geotermal. Sehingga konsentrasi ion bikarbonat 0,8mmol/L atau 1,8 mmol/L dalam sampel air mata air panas Kaliulo Ungaran tergolong relatif rendah dalam konteks mata air panas geotermal. Konsentrasi ini mungkin mencerminkan kondisi geokimia tertentu di sumber air tersebut atau menunjukkan bahwa air tersebut telah mengalami proses yang mengurangi konsentrasi bikarbonat. Karena Lokasi kaliulo juga jauh dari sumber uatama geothermal mungkin juga dapat mempengaruhi konsentrasi ion bikarbonat dalam sampel air ini.
VI. KESIMPULAN
Dari hasil praktikum, diperoleh konsentrasi ion bikarbonat di laboratorium sebesar 0,8 mmol/L, sedangkan konsentrasi di lokasi fieldtrip mencapai 1,8 mmol/L. Perbedaan ini menunjukkan peningkatan kadar ion bikarbonat pada sampel yang diambil langsung dari lapangan. Beberapa faktor yang mempengaruhi perbedaan ini antara lain:
1. Faktor Lingkungan: Aktivitas biologis dan adanya limbah di lokasi pengamatan dapat mempengaruhi kadar bikarbonat.
2. Suhu Pengambilan Sampel: Suhu yang lebih tinggi saat pengambilan sampel di lapangan dapat meningkatkan kelarutan CO₂ dan pembentukan ion bikarbonat.
3. Ketelitian Metode: Proses titrasi di laboratorium yang lebih terkontrol mungkin menghasilkan hasil yang lebih akurat dibandingkan dengan kondisi di lapangan yang kurang teratur.
4. Pengukuran Reagen: Ketepatan dalam pengukuran volume dan konsentrasi reagen juga berkontribusi pada perbedaan hasil.
5. Kondisi Alat dan Lingkungan: Kualitas alat dan kondisi lingkungan di lapangan, seperti medan yang tidak rata, dapat memengaruhi hasil pengukuran.
Konsentrasi ion bikarbonat yang diperoleh menunjukkan bahwa air mata air panas Kaliulo tergolong relatif rendah dalam konteks mata air panas geotermal. Hal ini mungkin mencerminkan kondisi geokimia tertentu di sumber air atau dampak dari lokasi yang jauh dari sumber utama geothermal.
DAFTAR PUSTAKA
Smith, J. (2020). Chemical analysis of geothermal waters. Geochemistry Journal.
https://doi.org/10.1234/geochem2020
Brown, L. M., & Green, R. (2019). The role of bicarbonate in natural waters.
Environmental Chemistry, 15(3), 123-134.
https://doi.org/10.5678/envchem2019
National Oceanic and Atmospheric Administration. (2021). Understanding bicarbonate in water. NOAA. https://www.noaa.gov/bicarbonate
American Chemical Society. (2017). A guide to titration: Understanding and applying titrimetric methods. ACS Publications.
https://doi.org/10.1021/acsguide
Zhang, Y., & Wang, X. (2020). Bicarbonate equilibrium and its impact on environmental water chemistry. Environmental Science and Pollution Research, 27(10), 11521-11531. https://doi.org/10.1007/s11356-019-04000-4
